GH141是一種沉淀硬化型鎳基變形高溫合金,廣泛應用于航空、航天發(fā)動機的高溫零部件。其優(yōu)異的高溫強度、抗氧化性和耐腐蝕性使其在650-900℃范圍內表現(xiàn)出色。
材料簡介
GH141主要以鎳為基礎,加入鉻、鈷、鉬等元素,形成良好的高溫強度和抗氧化能力。該合金在高溫下具有較高的抗拉強度和蠕變強度,適用于制造航空發(fā)動機、燃氣輪機等高溫部件。
GH141鎳基高溫合金的性能主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
高溫力學性能:具有優(yōu)異的高溫強度、硬度和穩(wěn)定性,能夠保持在高溫下的機械性能。
耐腐蝕性能:具有良好的耐氧化性和耐腐蝕性能,適用于酸性和堿性環(huán)境。
耐熱疲勞性能:在高溫循環(huán)負荷下仍能保持較高的強度和耐久性。
耐蠕變性能:在高溫和長期負荷下仍能保持穩(wěn)定的形狀和結構。
化學成分
GH141的化學成分如下:
· 碳 (C):0.06-0.12%
· 鉻 (Cr):18.0-20.0%
· 鎳 (Ni):余量
· 鈷 (Co):10.0-12.0%
· 鉬 (Mo):9.0-10.5%
· 鋁 (Al):1.40-1.80%
· 鈦 (Ti):3.0-3.5%
· 鐵 (Fe):≤5.0%
· 硼 (B):0.003-0.010%
· 鋯 (Zr):≤0.07%
· 硫 (S):≤0.0150%
· 磷 (P):≤0.015%
· 錳 (Mn):≤0.50%
· 硅 (Si):≤0.50%
物理性能
GH141的物理性能如下:
· 密度:約8.0 g/cm3
· 熔點:約1350℃
· 熱膨脹系數:在20-1000℃范圍內,一般為12.4×10??/K
· 熱導率:在20-1000℃范圍內,一般為15.1 W/(m·K)
· 熱容量:在20-1000℃范圍內,一般為0.44 J/(g·K)
· 彈性模量:在20-1000℃范圍內,一般為207 GPa
· 硬度:一般在HV 200-300之間
熱處理制度
GH141的熱處理主要包括固溶處理和時效處理:
· 固溶處理:1180℃,2小時,空冷
· 時效處理:760℃,16小時,空冷
· 焊接熱處理:1120℃,30分鐘,空冷+900℃,4小時,空冷
GH141品種規(guī)格與供應狀態(tài)
可提供各種規(guī)格的圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件、薄板、帶材、棒材、鍛件和精密鑄件等。板材于固溶狀態(tài)交貨,棒材和鍛件不經熱處理交貨。
GH141熔煉與鑄造工藝
合金采用真空感應熔煉、真空感應熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔工藝。
GH141焊接性能
合金可熔焊、擴散焊、釬焊、摩擦焊。熔焊既可用電子束焊接,也可用氬孤焊焊接。熔焊縫在熱處理時有產生應變時效裂紋的傾向,為將這種傾向減到最小,應在焊接前固溶緩慢退火,即1080℃,隨后以22℃/min冷卻到650℃;另一辦法是在焊接前進行過時效處理,即1080℃,30min,以1.7-4.4 ℃/min冷卻到980℃,4h,以1.7-4.4℃/min冷卻到870℃,4h,再以1.7-4.4 ℃/min冷卻到760℃,16h,空冷。焊后在消除焊接應力和恢復性能時,應快速加熱通過時效硬化溫度區(qū)間,這樣可消除應變時效開裂傾向。使用細晶、低雜質含量母材,消除機械加工硬化,低的焊接線能量也可以降低應變時效開裂傾向。
GH141鎳基高溫合金廣泛應用于以下領域:
超級臨界發(fā)電設備:用于高溫和高壓的發(fā)電設備中,例如燃氣輪機燃燒室、葉片和噴嘴等部件。
航空航天領域:用于航空發(fā)動機中的高溫零部件,如渦輪葉片、燃燒室襯板等。
化工領域:用于化工反應器、蒸發(fā)器和換熱器等設備的耐腐蝕部件。
總之,上海飛釩特鋼集團 致力于高性能合金材料的創(chuàng)新與研發(fā),隨著科學技術的不斷進步和應用要求的不斷提高和人類對能源、工業(yè)的需求不斷增長,在未來,相信這種材料必將擁有一個更廣泛的應用和更廣闊的發(fā)展前景,為各種重要領域提供更加安全、可靠、高效的解決方案。